Курсовая с практикой на тему Рассчитать теплообменный аппарат для подогрева раствора NaCl (6 % мас.) до температуры кипения насыщенным водяным паром. Температура горячего теплоносителя – 180 оС. Температура холодного теплоносителя – 20 оС. Расход холодного теплоносителя – 400 м3/ч.

Содержание:

введение..................................................................................................... 4

зАДАНИЕ....................................................................................................... 6

1.
балансовый расчет теплообменного  Аппарата............. 7

1.1 Расчетная схема одноходового
воздухонагревателя прямоточного типа.............................................................................. 7

1.2 Расчет теплового баланса
теплообменного аппарата. 8

1.3 Температурная диаграмма...................................................... 11

2. Расчет коэффициента теплопередачи и
конструктивных характеристик теплообменного аппарата.......................... 13

2.1 Компоновка внутритрубного
пространства................. 13

2.2 Компоновка межтрубного
пространства....................... 16

2.3 Термическое сопротивление
теплоотдачи по стороне насыщенного  пара............................................................................ 17

2.4 Термическое сопротивление стенки
трубки.................. 17

2.5 Термическое сопротивление
теплоотдачи по стороны 6%водного 
раствора NaCl .................................................................. 17

2.6 Коэффициент теплопередачи................................................. 18

2.7 Уточненные геометрические
характеристики теплообменника.................................................................................. 18

3.0 Гидравлический расчет
кожухотрубчатого теплообменника........................................................................................................................ 23

3.1 Расчет мощности, необходимой для
перемещения воды через подогреватель.......................................................................... 23

3.1.1 Определение гидравлических
потерь............................. 23

3.1.2 Определение гидравлической
мощности..................... 23

4.0. Механический расчет
кожухотрубчатого теплообменника........................................................................................................................ 24

5. вариативный расчет теплообменного
аппарата прямоточного типа............................................................................ 25

5.1 План вариантного расчета :.................................................... 25

5.2 Выбор оптимальной компоновки
теплообменников. 26

Заключение............................................................................................. 32

Список использованных источников..................................... 33

Введение:

Теплообменный аппарат (Т.А.) –
техническое устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя
средами, имеющими различные температуры, состоящее из теплопередающего элемента
(элементов) и полостей для движения теплоносителей. Имеет устройства для входа
и выхода теплоносителей.

В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют
как нагреватели и как охладители. Так же теплообменники подразделяются на
прямоточные и противоточные в зависимости от направления движения
теплоносителей. Так же, по принципу расположения трубок в трубном пучке,
теплообменные аппараты бывают шахматной и коридорной компоновки.

В данной курсовой работе рассматривается  вариант использования теплообменого
аппарата  в технологической цепочке
предприятия.

Имеется поток поток насыщенного водяного пара с температурой
в месте предполагаемого подключения 180,0°C. Рассчитать теплообменный
аппарат для подогрева раствора NaCl (6 % мас.) с температурой 20 °C для подачи
в помещение цеха в объеме 400 м3/ч и с температурой кипения.
Необходимо произвести тепловой и гидравлический расчет ТА с целью
определения  технического соответствия
требуемым технологичеким параметрам. Примем среднюю температуру наружного
воздуха в зимнее время -14 °C. Объект исследования:
водонагреватель прямоточного типа.

Цель данной курсовой работы – спроектировать теплообменные
аппараты с простыми компоновками, а также исследовать зависимость параметров
теплообменных аппаратов от различных характеристик.

Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Составить расчетную схему заданного
теплообменного аппарата ;

2. Выполнить балансовый расчет теплообменного
аппарата;

3. Выполнить комплекс расчетов;

Теплообменные аппараты применяются в технологических
процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других
отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве. Эти отрасли
развиваются. В связи с этим, требуется создание и модернизация новых
теплообменных аппаратов. Поэтому, возрастает потребность в инженерных кадрах,
которые могут их проектировать.

Заключение:

По результатам проделанной работы можно сделать следующие
выводы.

1. В
ходе работы была составлена расчетная схема теплообменного аппарата
прямоточного типа.

2.  Начальная температура нагреваемого 6% водного
раствора NaCl равна 20°С, конечная 100,8°С. Расходы насыщенного пара и 6%
водного раствора NaCl – 19.37
кг/с и 116,0 кг/с, соответственно.

3. Логарифмический
температурный напор °С, арифметический
температурный напор 122,5 °C.

4. Была
составлена модель, позволяющая рассчитать процесс теплопередачи на турбулентных
режимах, чтобы число Рейнольдса было > 10000, и на скоростях движения
жидкости от 0,5 до 3,5 м/с и пара на скоростях от 5 до 50 м/с.

5. Для
ТА типа кожухотрубного пучка коэффициент теплоотдачи холодного теплоносителя
равен 4336,5 Вт/м2.K,
горячего теплоносителя  1155,38 Вт/м2.K, коэффициент теплопередачи
равен 688,85 Вт/м2.K.

6. В
результате вариативного расчета выбран тепообменный аппарат с неподвижными
трубными решеткам 1000 ТНГ-1,0-М1/20-3-1 ТУ 3612-024-00220302-02 производства
ООО КурганХиммаш. На основе полученных выводов можно сделать заключение, что
цель работы: «Рассчитать и  выбрать
теплообменный аппарат» достигнута.

Можно приступать к дальнейшему изучению дисциплины
«Тепломассообмен» и проектированию сложных теплообменных аппаратов
теплоэнергетических установок.

Фрагмент текста работы: